カドミウムの同位体とは？わかりやすく解説

カドミウム（Cd）の同位体のうち天然に存在するものには8種類があり、そのうち少なくとも2種類は放射性同位体である。天然放射性同位体¹¹³Cdは半減期7.7×10¹⁵年でベータ崩壊し、¹¹⁶Cdは半減期2.9×10¹⁹年で二重ベータ崩壊する。その他、¹⁰⁶Cd、¹⁰⁸Cdは二重電子捕獲、¹¹⁴Cdは二重ベータ崩壊を起こすと考えられているが、極めて長い半減期のために崩壊は観測されていない。また、少なくとも3つの同位体¹¹⁰Cd、¹¹¹Cd、¹¹²Cdは極めて安定である。天然に存在しないものでは、¹⁰⁹Cdが462.6日、¹¹⁵Cdが53.46時間と比較的長い半減期を持つ。その他全ての半減期は2.5時間以下であり、ほとんどは5分以下である。8種類の核異性体も知られ、最も安定なものは^113mCdで半減期は14.1年であり、その他、半減期44.6日の^115mCd、半減期3.36時間の^117mCdがある。

カドミウムの同位体の原子量は94.950（⁹⁵Cd）から131.946（¹³²Cd）の間にある。最も安定な¹¹²Cdよりも軽い同位体は電子捕獲により銀に、¹¹²Cdよりも重い同位体はベータ崩壊や電子捕獲によりインジウムになる。

標準原子量は112.411(8) uである。

一覧

同位体核種	Z(p)	N(n)	同位体質量 (u)	半減期	核スピン数	天然存在比	天然存在比 (範囲)
同位体核種	励起エネルギー			半減期	核スピン数	天然存在比	天然存在比 (範囲)
⁹⁵Cd	48	47	94.94987(64)#	5# ms	9/2+#
⁹⁶Cd	48	48	95.93977(54)#	1# s	0+
⁹⁷Cd	48	49	96.93494(43)#	2.8(6) s	9/2+#
⁹⁸Cd	48	50	97.92740(8)	9.2(3) s	0+
^98mCd	2427.5(6) keV			190(20) ns	8+#
⁹⁹Cd	48	51	98.92501(22)#	16(3) s	(5/2+)
¹⁰⁰Cd	48	52	99.92029(10)	49.1(5) s	0+
¹⁰¹Cd	48	53	100.91868(16)	1.36(5) min	(5/2+)
¹⁰²Cd	48	54	101.91446(3)	5.5(5) min	0+
¹⁰³Cd	48	55	102.913419(17)	7.3(1) min	5/2+
¹⁰⁴Cd	48	56	103.909849(10)	57.7(10) min	0+
¹⁰⁵Cd	48	57	104.909468(12)	55.5(4) min	5/2+
¹⁰⁶Cd	48	58	105.906459(6)	STABLE [>410E+18 a]	0+	0.0125(6)
¹⁰⁷Cd	48	59	106.906618(6)	6.50(2) h	5/2+
¹⁰⁸Cd	48	60	107.904184(6)	STABLE [>410E+15 a]	0+	0.0089(3)
¹⁰⁹Cd	48	61	108.904982(4)	461.4(12) d	5/2+
^109m1Cd	59.6(4) keV			12(2) µs	1/2+
^109m2Cd	463.0(5) keV			10.9(5) µs	11/2-
¹¹⁰Cd	48	62	109.9030021(29)	STABLE	0+	0.1249(18)
¹¹¹Cd	48	63	110.9041781(29)	STABLE	1/2+	0.1280(12)
^111mCd	396.214(21) keV			48.50(9) min	11/2-
¹¹²Cd	48	64	111.9027578(29)	STABLE	0+	0.2413(21)
¹¹³Cd	48	65	112.9044017(29)	7.7(3)E+15 a	1/2+	0.1222(12)
^113mCd	263.54(3) keV			14.1(5) a	11/2-
¹¹⁴Cd	48	66	113.9033585(29)	STABLE [>6.4E+18 a]	0+	0.2873(42)
¹¹⁵Cd	48	67	114.9054310(29)	53.46(5) h	1/2+
^115mCd	181.0(5) keV			44.56(24) d	(11/2)-
¹¹⁶Cd	48	68	115.904756(3)	3.1(4)E+19 a	0+	0.0749(18)
¹¹⁷Cd	48	69	116.907219(4)	2.49(4) h	1/2+
^117mCd	136.4(2) keV			3.36(5) h	(11/2)-
¹¹⁸Cd	48	70	117.906915(22)	50.3(2) min	0+
¹¹⁹Cd	48	71	118.90992(9)	2.69(2) min	(3/2+)
^119mCd	146.54(11) keV			2.20(2) min	(11/2-)#
¹²⁰Cd	48	72	119.90985(2)	50.80(21) s	0+
¹²¹Cd	48	73	120.91298(9)	13.5(3) s	(3/2+)
^121mCd	214.86(15) keV			8.3(8) s	(11/2-)
¹²²Cd	48	74	121.91333(5)	5.24(3) s	0+
¹²³Cd	48	75	122.91700(4)	2.10(2) s	(3/2)+
^123mCd	316.52(23) keV			1.82(3) s	(11/2-)
¹²⁴Cd	48	76	123.91765(7)	1.25(2) s	0+
¹²⁵Cd	48	77	124.92125(7)	0.65(2) s	(3/2+)#
^125mCd	50(70) keV			570(90) ms	11/2-#
¹²⁶Cd	48	78	125.92235(6)	0.515(17) s	0+
¹²⁷Cd	48	79	126.92644(8)	0.37(7) s	(3/2+)
¹²⁸Cd	48	80	127.92776(32)	0.28(4) s	0+
¹²⁹Cd	48	81	128.93215(32)#	242(8) ms	3/2+#
^129mCd	0(200)# keV			104(6) ms	11/2-#
¹³⁰Cd	48	82	129.9339(3)	162(7) ms	0+
¹³¹Cd	48	83	130.94067(32)#	68(3) ms	7/2-#
¹³²Cd	48	84	131.94555(54)#	97(10) ms	0+

参考文献

Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
Isotopic compositions and standard atomic masses from Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report). Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005).
Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
- Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
- National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database (retrieved Sept. 2005).
- David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.

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